微小流体流量の測定が難しく精度が高くない問題に対し、本論文では圧電抵抗原理に基づいた片持ち梁構造の生体模倣繊毛式微小流量センサーを設計した。まず、既存のホットワイヤー式、圧電式および圧電抵抗式微小流量センサーの長所短所を比較分析し、圧電抵抗式センサーのひずみと抵抗値の間に線形関係がある利点から、圧電抵抗ひずみ原理に基づき微小流量センサーを設計した。次に、有限要素数値解析手法により、微小流量センサーに最適な生体模倣繊毛の配列規模、直径、高さおよび片持ち梁長さなどのパラメータを決定した。続いて、微小滴限定電気析出（Meniscus Confined Electrodeposition, MCED）法を用いて生体模倣繊毛配列を作製し、微小流量センサーを製作した。最後に、自主設計の実験装置により検証を行い、その結果、本センサーは0.4 m/s以上の微小流速を高感度で検出し正確に計測でき、また流体流速の非線形誤差は2.84%であったことが示された。この生体模倣繊毛応力型流量センサーは微小流量測定分野において広範な応用展望を有している。

滴限定電気析出;生体模倣繊毛微小流量センサー;有限要素解析およびシミュレーション